本申请公开了一种极片补锂装置及补锂方法，属于锂电池补锂技术领域。一种极片补锂装置，包括沿物料流动方向设置的放卷真空腔、补锂真空腔、收卷真空腔，以及与补锂真空腔相连通的固态锂液化装置；补锂真空腔设置有第一液态锂池和第一加热装置，固态锂液化装置设置有第二液态锂池，第二液态锂池与与第一液态锂池通过导管相连，第一加热装置被配置为对沉积在补锂真空腔内壁上的锂层进行加热，第一液态锂池设置有用于检测液面高度的第一检测部件；补锂真空腔和固态锂液化装置分别通过管路与锂回收单元相连。本发明专利技术可以提高锂源的利用率，提高生产效率，保证蒸镀效果。保证蒸镀效果。保证蒸镀效果。
【技术实现步骤摘要】
极片补锂装置及补锂方法
[0001]本申请属于锂电池补锂
，具体涉及一种极片补锂装置及补锂方法。
技术介绍
[0002]化成是对锂离子电池进行第一次充电的过程，锂离子电池化成时，主要包括电芯完成注液后对电芯进行首次充电过程，该过程将激活电池中的活性物质，使锂离子电池活化，改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能。在锂离子电池化成过程中，会在电池内发生电化学反应，在负极与电解液的相界面上、形成覆盖在碳电极表面的钝化薄层，即固体电解质界面膜(Solid Electrolyte Interface，SEI膜)，该SEI膜具有固体电解质性质，但形成该SEI膜会消耗掉电池内部原有的锂离子，进而引起锂离子电池的初始容量损失、循环寿命减小、倍率性能降低等，限制了锂离子电池能量密度的提升。鉴于此，通过在高容量低首效的负极极片表面补充锂元素，可以有效地提升含有该负极的锂离子电池首次效率并改善循环性能。
[0003]相关技术中，对锂离子电池的负极补锂工艺存在多种形式，如锂箔补锂、锂粉补锂、锂金属负极等。然而，传统延压锂箔技术工艺只能做到微米(μm)级别且较为复杂、难以控制，因此目前大多数采用蒸发镀锂的方式完成补锂操作，蒸发镀锂工艺相较于锂箔与负极直接复合的方式简单，能够保证补锂均匀性，但是现有的蒸发镀锂装置或工艺还存在一定的不足之处，例如在蒸发镀膜时，由于物理气相沉积的特性，气态的锂原子的运动是不可控的，补锂真空腔的内壁上会沉积上未抵达极片表面的锂原子并结合生长成锂原子薄膜，这样会降低锂源的利用率，造成锂源的浪费。此外，装置内壁上的锂原子薄膜纯度较高，由于金属锂活跃的化学性能会导致其极容易发生燃烧的情况，所以内壁上沉积的锂原子薄膜必须进行开腔清除，然而反复破真空、抽真空的操作不仅降低了生产效率，还存在较大的安全隐患。因此，现有的极片补锂装置或方法还存在改进的需求。
技术实现思路
[0004]鉴于存在的上述问题，本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种极片补锂装置及补锂方法，可以缓解现有技术中存在的部分锂原子沉积在腔室内壁成膜的清洁问题，可以提高生产效率，不仅安全性较好，还可以实现锂的回收利用。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种极片补锂装置，该极片补锂装置包括沿物料流动方向设置的放卷真空腔、补锂真空腔、收卷真空腔，以及与所述补锂真空腔相连通的固态锂液化装置；
[0007]所述补锂真空腔设置有第一液态锂池和第一加热装置，所述固态锂液化装置设置有第二液态锂池，所述第二液态锂池与所述第一液态锂池通过导管相连，所述第一加热装置被配置为对沉积在所述补锂真空腔内壁上的锂层进行加热，所述第一液态锂池设置有用
于检测液面高度的第一检测部件；
[0008]所述补锂真空腔和所述固态锂液化装置分别通过管路与锂回收单元相连。
[0009]在其中的一些实施方式中，所述固态锂液化装置包括依次设置的投料腔室、真空腔室和锂源液化真空腔室，所述真空腔室和所述锂源液化真空腔室分别与抽真空装置相连。
[0010]在其中的一些实施方式中，所述固态锂液化装置内设置有锂传输单元，所述锂传输单元用于将置于所述投料腔室的锂源传送至所述真空腔室进行真空处理，再传送至所述锂源液化真空腔室。
[0011]在其中的一些实施方式中，所述锂传输单元包括传送带和用于驱动所述传送带运动的驱动机构。
[0012]在其中的一些实施方式中，所述投料腔室与所述真空腔室之间、所述真空腔室与所述锂源液化真空腔室之间均设置有密封件。
[0013]在其中的一些实施方式中，所述固态锂液化装置还设置有第二加热装置，所述第二加热装置被配置为对沉积在所述固态锂液化装置内壁上的锂层进行加热，所述第二液态锂池和所述第二加热装置均位于所述锂源液化真空腔室内。
[0014]在其中的一些实施方式中，所述第二液态锂池设置有用于检测液面高度的第二检测部件。
[0015]在其中的一些实施方式中，所述补锂真空腔内设置有盖板，所述盖板可启闭的设于所述第一液态锂池的上方。
[0016]在其中的一些实施方式中，所述锂源液化真空腔内设置有盖板，所述盖板可启闭的设于所述第二液态锂池的上方。
[0017]在其中的一些实施方式中，所述锂回收单元包括第一锂回收仓和第二锂回收仓，所述补锂真空腔通过第一回收管与所述第一锂回收仓相连，所述固态锂液化装置通过第二回收管与所述第二锂回收仓相连。
[0018]在其中的一些实施方式中，所述第一回收管上设置有第一阀门组；和/或，所述第二回收管上设置有第二阀门组；和/或，所述导管上设置有第三阀门组。
[0019]在其中的一些实施方式中，所述补锂真空腔设置有用于对所述第一液态锂池中的锂源进行加热的第三加热装置。
[0020]在其中的一些实施方式中，所述固态锂液化装置设置有用于对所述第二液态锂池中的锂源进行加热的第四加热装置。
[0021]在其中的一些实施方式中，所述放卷真空腔及收卷真空腔内均设置有用于卷绕极片的卷辊，所述补锂真空腔内设置有与所述卷辊相配合的冷却辊，所述冷却辊设置有冷却装置。
[0022]根据本申请的另一个方面，提供了一种极片补锂方法，所述补锂方法采用如前所述的极片补锂装置，所述补锂方法包括：
[0023]将固态锂液化装置中的固态锂源加热融化成液态锂；
[0024]将固态锂液化装置中的第二液态锂池内的液态锂通过导管输送至第一液态锂池中；利用第一检测部件检测第一液态锂池中的液面高度，当液面高度达到预设高度后，关闭第三阀门组，停止向第一液态锂池中输送液态锂；
[0025]在真空环境下，将极片输送至第一液态锂池的上方，将第一液态锂池中的液态锂汽化，以使锂蒸发沉积到极片上；
[0026]极片补锂完成后，分别利用第一加热装置和第二加热装置加热沉积在补锂真空腔内壁和固态锂液化装置内壁上的锂层，得到回收的液态锂，回收的液态锂通过管路流入锂回收单元。
[0027]在其中的一些实施方式中，所述补锂方法中，将锂沉积到极片过程中，打开位于第一液态锂池上方的盖板；完成极片补锂后，关闭位于第一液态锂池上方的盖板，以阻止液态锂的蒸发。
[0028]在其中的一些实施方式中，所述补锂方法中，利用第一检测部件检测第一液态锂池中的液面高度，当液面高度下降了预设高度时，自动向第一液态锂池中输送液态锂，补充锂源结束后，关闭第三阀门组，再将固态锂源传送至第二液态锂池中。
[0029]在其中的一些实施方式中，所述第一液态锂池中的液态锂的液面高度为8mm
‑
12mm。
[0030]实施本专利技术的技术方案，至少具有以下有益效果：
[0031]本申请实施例提供的极片补锂装置，不仅设有放卷真空腔、补锂真空腔和收卷真空腔，还设有独立的固态锂液化装置，且该独立的固态锂液化装置与补锂真空腔连通。通过使固态锂液化装置中的第二液态锂池与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种极片补锂装置，其特征在于，包括沿物料流动方向设置的放卷真空腔、补锂真空腔、收卷真空腔，以及与所述补锂真空腔相连通的固态锂液化装置；所述补锂真空腔设置有第一液态锂池和第一加热装置，所述固态锂液化装置设置有第二液态锂池，所述第二液态锂池与所述第一液态锂池通过导管相连，所述第一加热装置被配置为对沉积在所述补锂真空腔内壁上的锂层进行加热，所述第一液态锂池设置有用于检测液面高度的第一检测部件；所述补锂真空腔和所述固态锂液化装置分别通过管路与锂回收单元相连。2.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，所述固态锂液化装置包括依次设置的投料腔室、真空腔室和锂源液化真空腔室，所述真空腔室和所述锂源液化真空腔室分别与抽真空装置相连。3.根据权利要求2所述的极片补锂装置，其特征在于，所述固态锂液化装置内设置有锂传输单元，所述锂传输单元用于将置于所述投料腔室的锂源传送至所述真空腔室进行真空处理，再传送至所述锂源液化真空腔室。4.根据权利要求3所述的极片补锂装置，其特征在于，所述锂传输单元包括传送带和用于驱动所述传送带运动的驱动机构；和/或，所述投料腔室与所述真空腔室之间、所述真空腔室与所述锂源液化真空腔室之间均设置有密封件。5.根据权利要求2所述的极片补锂装置，其特征在于，所述固态锂液化装置还设置有第二加热装置，所述第二液态锂池和所述第二加热装置均位于所述锂源液化真空腔室内，所述第二加热装置被配置为对沉积在所述锂源液化真空腔室内壁上的锂层进行加热。6.根据权利要求5所述的极片补锂装置，其特征在于，所述补锂真空腔内设置有盖板，所述盖板可启闭的设于所述第一液态锂池的上方；和/或，所述锂源液化真空腔内设置有盖板，所述盖板可启闭的设于所述第二液态锂池的上方。7.根据权利要求5所述的极片补锂装置，其特征在于，所述第二液态锂池设置有用于检测液面高度的第二检测部件。8.根据权利要求1所述的极片补锂装置，其特征在于，所述锂回收单元包括第一锂回收仓和第二锂回收仓，所述补锂真空腔通过第一回收管与所述第一锂回收仓相连，所述固态锂液化装置通过第二回收管与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永胜，丁雷，张永琪，邓天泽，刘玉洲，
申请(专利权)人：苏州迈为科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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